Se você já viu um campo coberto com o que parece uma camada de solo branco, você pode não saber que esse "solo" é na verdade sal. Hora extra, o sal pode se acumular e criar uma crosta no topo do solo, dificultando a penetração da água e o crescimento das plantações. Se o acúmulo de sal no topo e dentro do solo continuar por anos ou décadas, o solo se torna inutilizável.

Este é um problema especialmente em climas áridos, onde os agricultores utilizam irrigação para regar suas plantações, como os Estados Unidos, Austrália, o Oriente Médio, Índia, e Paquistão. Com má drenagem nessas áreas, o sal se acumula no solo, levando à redução do rendimento da colheita.

Com a ajuda de cinco anos, $ 500, Prêmio do Programa de Desenvolvimento de Carreira em Início de Carreira (CAREER) do corpo docente da National Science Foundation (NSF), O professor assistente Ryan Bailey, do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, está investigando a origem desse sal que induz o acúmulo. Ele acha que pode estar vindo de tempestades e enchentes acontecendo muito a montante das bacias dos rios, lagos, e reservatórios sendo usados ​​para irrigar campos de cultivo.

Usando uma área ao longo da Bacia do Rio Arkansas no sudeste do Colorado como local de teste, onde a irrigação vem acontecendo há mais de 100 anos, Bailey planeja medir o fluxo de água e a concentração de sal da chuva e do escoamento antes de, no decorrer, e após eventos de tempestade.

"Estamos tentando descobrir quanto sal está deixando a área da bacia hidrográfica e entrando no riacho que é eventualmente desviado para irrigação ao longo do vale do rio, "disse Bailey.

Se a chuva é uma fonte significativa de sal, há uma boa chance de grande parte dele acabar nos campos de cultivo irrigados com água do rio Arkansas. Assim que a equipe de Bailey tiver uma melhor compreensão de como o sal se move em todo o sistema da Bacia do Rio Arkansas, eles usarão essas informações para aprimorar um modelo de transporte de nutrientes e hidrologia de bacias hidrográficas amplamente usado, denominado Ferramenta de Avaliação de Solo e Água (SWAT). O aprimoramento do SWAT incluirá um modelo que simula o movimento do sal de tempestades para qualquer outra bacia hidrográfica do mundo.

"A SWAT está sendo usada em todo o mundo para entender as práticas de fertilizantes e para o gerenciamento de nutrientes, mas estamos tentando usá-lo também para gerenciamento de sal com algumas modificações, "disse Bailey." Já é um modelo amplamente utilizado - vamos apenas expandir o aplicativo. "

Salty science para estudantes

Enquanto beneficia os gestores de água globalmente com as adições à SWAT, Bailey também espera inspirar potenciais futuros gestores de água, ensinando conceitos de hidrologia e qualidade da água a alunos locais do ensino fundamental e médio. Em parceria com professores de ciências de escolas locais de Fort Collins, bem como com o Centro de Educação e Extensão da Faculdade de Ciências Naturais, Bailey desenvolverá um currículo e kits de ferramentas para implementar o programa no outono de 2020. No ano seguinte, Bailey levará o currículo e os kits de ferramentas às escolas da Bacia do Rio Arkansas.

"Queremos torná-lo divertido, e tem muitas atividades práticas para os alunos, "disse Bailey." Eu adoraria que o programa encorajasse os alunos a pensar mais sobre as carreiras em STEM. "

Os experimentos de hidrologia que os alunos conduzirão envolvem a visita a rios e lagos locais para medir a concentração de sal na água. O currículo do programa de extensão atenderá aos critérios científicos para os Padrões Acadêmicos do Colorado, encorajando educadores a continuar ensinando o material no futuro.

"Estou muito feliz que nosso grupo de pesquisa foi reconhecido pela NSF, "disse Bailey." E quando eu olho para trás na experiência, Acredito que um dos destaques será trabalhar com esses alunos do ensino médio. ”